Messfühleranordnung

Abstract

 Bei einer Messfühleranordnung zur Ermittlung der Temperaturverhältnisse im Bereich einer von einer Wärmequelle (16) erwärmten Heizfläche (15), wie z.B. einer Glaskeramik Heizplatte, welche zwischen der Wärmequelle (16) und der Heizfläche (15) im Wesentlichen parallel zur Heizfläche (15) angeordnet ist, wobei die Messfühleranordnung einen ersten Messfühler (1) umfasst, welcher einen ersten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem ersten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige erste Widerstandbahn (23) umfasst, und die erste Widerstandsbahn (23) des ersten Messfühlers (1) der Heizfläche (15) zugewandt ist und außerhalb eines temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle (8) elektrisch kontaktiert ist, wird zur besseren Temperaturregelung und Energieeinsparung vorgeschlagen, dass wenigstens ein zweiter Messfühler (2) vorgesehen ist, welcher einen zweiten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem zweiten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige zweite Widerstandbahn umfasst, welche außerhalb des temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle (8) elektrisch kontaktiert ist, und die zweite Widerstandsbahn des zweiten Messfühlers der Wärmequelle (16) zugewandt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Messfühleranordnung zur Ermittlung der Temperaturverhältnisse im Bereich einer von einer Wärmequelle erwärmten Heizfläche, wie z.B. einer Glaskeramik Heizplatte, welche zwischen der Wärmequelle und der Heizfläche im Wesentlichen parallel zur Heizfläche angeordnet ist, wobei die Messfühleranordnung einen ersten Messfühler umfasst, welcher einen ersten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem ersten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige erste Widerstandbahn umfasst, und die erste Widerstandsbahn des ersten Messfühlers der Heizfläche zugewandt ist und außerhalb eines temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle elektrisch kontaktiert ist.

[0002] Bei üblichen Elektroherden, insbesondere mit Keramikkochfeld, sind pro Heizung ein elektromechanischer Schutztemperaturbegrenzer für die Begrenzung auf die maximale Temperatur vorhanden. Wird das Kochfeld mit einer Elektronik gesteuert, so ist eine Substitution der mechanischen Temperaturbegrenzer durch elektronische Temperaturfühler möglich, da die notwendigen Leistungsschalter (Relais) bereits vorhanden sind. Bei den verwendeten elektronischen Steuereinheiten ist häufig auch im Bereich der Elektronik eines Elektroherdes ein Messfühler angeordnet.

[0003] Bekannte Temperaturfühler liefern lediglich ein unzureichendes Bild der Temperaturverteilung unter der Heizfläche. Dadurch sind die elektronischen Regelkreise nur mit ungenügenden Daten versorgt, was zu nur mangelhaft geregelten Heizflächen führt, wodurch unnötig viel Energie in Wärme umgewandelt wird.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Messfühleranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche die elektronischen Regelkreise unterstützt und mit genauen und für die Regelung der Temperatur einer Heizfläche bzw. für die Regelung der Heizleistung sinnvollen Temperaturdaten versorgt und dadurch hilft, den Wirkungsgrad einer Heizfläche zu verbessern bzw. den Stromverbrauch zu senken.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass wenigstens ein zweiter Messfühler vorgesehen ist, welcher einen zweiten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem zweiten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige zweite Widerstandbahn umfasst, welche außerhalb des temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle elektrisch kontaktiert ist, und die zweite Widerstandsbahn des zweiten Messfühlers der Wärmequelle zugewandt ist.

[0006] Dadurch sind die Temperaturen im gesamten Heizraum bekannt. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche Sicherheit bei der Temperaturkontrolle, etwa bei Ausfall eines Sensors bzw. bei einer fehlerhaften Ansteuerung. Darüber hinaus wird dadurch die Genauigkeit der Temperaturmessung verbessert. Durch Kenntnis der Temperatur der Wärmequelle kann bereits vor Erreichen der entsprechenden Temperatur an der Heizfläche auf diese zu erwartende Temperatur geschlossen werden und die Regelung der Temperatur bzw. die Regelung der Wärmequelle entsprechend angepasst und verfeinert werden. Dadurch wird schneller die gewünschte Temperatur an der Heizfläche erreicht, bzw. etwa beim Halten einer Temperatur deutlich Energie gespart, da die Heizflächentemperatur und die Wärmequellentemperatur optimal aufeinander abgestimmt werden können. Da die verwendeten Temperatursensoren sehr preiswert sind, entsteht durch die Verwendung von zwei Temperatursensoren kein Nachteil hinsichtlich der Kosten. Für die Betriebssicherheit und Effizienz des Kochfeldes ist es wichtig, im Betrieb zu jedem Zeitpunkt die Temperatur der Kochfeldoberfläche und der Wärmequelle zu kennen. Zusätzlich erlaubt die Kenntnis dieser beiden Temperaturen, wenn in einer geeigneten Recheneinheit abgelegt, die Bestimmung eines Temperaturkennlinienfeldes innerhalb der Heizeinheit. Dies wiederum kann zur Kalibrierung und Selbstjustierung der Heizeinheit genutzt werden.

[0007] In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Widerstandbahn und/oder die zweite Widerstandbahn eine Mäanderform aufweisen, und vorzugsweise in Dickschicht-Technik ausgeführt sind. Dadurch kann auf einfache Weise der für den konkreten Anwendungsfall bestgeeignete Widerstandsverlauf erreicht werden.

[0008] In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass der erste Messfühler und/oder der zweite Messfühler im Wesentlichen baugleich ausgeführt sind oder dass der zweite Messfühler größer als der erste Messfühler ausgeführt ist. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Fertigung und Lagerhaltung möglich. Wenn der zweite Messfühler größer als der Erste ist, so schattet er diesen vor der Hitze der Wärmequelle ab, wodurch die Messungen des Ersten genauer werden.

[0009] In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Messfühler strahlungsabsorbierend ausgeführt ist. Dadurch schattet er den ersten Messfühler vor der Hitze der Wärmequelle ab, wodurch die Messungen des Ersten genauer werden.

[0010] In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Widerstandbahn und/oder die zweite Widerstandbahn zwischen der Kontaktierungsstelle und dem temperatursensitiven Bereich einen größeren, insbesondere einen doppelten, Querschnitt aufweisen als im temperatursensitiven Bereich. So wird der elektrische Widerstand pro Länge der Widerstandsbahn in diesem Bereich wesentlich herabgesetzt und somit der Einfluss auf die Temperaturmessung in diesem Bereich gering gehalten.

[0011] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Messfühleranordnung zur Verbesserung der mechanischen Stabilität gegen das freie, von der Kontaktierungsstelle abgekehrte Ende hin verjüngt. So kann bei ausreichender mechanischer Stabilität der Tragkörper möglichst leicht und materialsparend gehalten werden, wobei insbesondere am, von der Kontaktierung abgekehrten Ende die Abschattung der Heizwendel durch den Tragkörper minimal gehalten werden kann, oder aber wählbar groß und ortsspezifisch dimensioniert sein kann, um am Kochfeld bzw. der Heizfläche gewünschte Temperaturgradienten einzustellen.

[0012] In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messfühleranordnung im Bereich der Kontaktierungsstelle einen aufgeweiteten Bereich aufweist, wobei der Übergang zum übrigen, schmäleren Bereich der Messfühleranordnung, vorzugsweise konkav, ausgerundet ist. Dadurch kann eine bezogen auf die mechanische Stabilität optimale Materialausnützung erreicht werden.

[0013] In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Länge der ersten Widerstandbahn und/oder der zweiten Widerstandbahn im temperatursensitiven Bereich wenigstens 200mm beträgt. Dadurch wird die Temperatur über einen Bereich großer räumlicher Ausdehnung aufgenommen, was der Genauigkeit zugute kommt.

[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Kontaktierung der ersten Widerstandbahn und/oder der zweiten Widerstandbahn wenigstens ein Kontaktierungsstück aus elastisch federndem Material vorgesehen ist, welches mit dem Tragkörper verbunden, vorzugsweise vernietet ist. So kann eine auch bei oftmaligen Wechseltemperaturbeanspruchungen nachhaltige Kontaktierung hergestellt werden.

[0015] Gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Widerstandsbahn des ersten Messfühlers und/oder des zweiten Messfühlers mit einer geschlossen, thermisch leitenden Passivierschicht isoliert ist. So wird die Widerstandsbahn zuverlässig vor chemischen Einflüssen geschützt und behält länger ihre thermoelektrischen Eigenschaften, sodass eine zeitliche Drift des Messbereiches minimiert wird. Dadurch können etwa auch Nieten verdeckt bzw. zugedeckt werden.

[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Messfühler und dem zweiten Messfühler ein Halteelement angeordnet ist. Dadurch kann ein definierter Abstand eingehalten werden. Ein Haltelement dient auch der Isolation des ersten Messfühlers.

[0017] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Halteelement als Bügel und/oder wannenförmig ausgeführt ist, wobei vorzugsweise in dem vom Bügel aufgespannten Raum und/oder in der Wanne ein Isoliermaterial angeordnet ist. Dadurch wird ein einfaches und steifes Halteelement geschaffen, welches Platz für Isolationsmaterial aufweist.

[0018] Eine andere mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass ein Boden der Wanne Verstärkungsrillen umfasst, wobei die dadurch gebildeten Hohlräume der Isolation dienen. Dadurch wird die Isolation einfach und wirkungsvoll verbessert.

[0019] Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem zweiten Messfühler und/oder dem Halteelement eine, sich gegen den ersten Messfühler abstützende Federzunge angeordnet ist. Dadurch kann eine genaue Auflage des ersten Messfühlers auf der Heizfläche erreicht werden.

[0020] Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der zweite Messfühler zumindest bereichsweise mit dem Halteelement verbunden ist, und/oder dass das Halteelement eine Aufnahme für den ersten Messfühler aufweist. Dadurch ist eine exakte Lagerung des zweiten Messfühlers möglich bzw. kann dadurch die Planlage des ersten Messfühlers unterstützt werden. Durch Anordnung in einer Aufnahme kann ein Hohlraum in der Aufnahme geschlossen gehalten werden, wobei die Luft im Hohlraum als Isolator wirkt.

[0021] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Messfühler, insbesondere der erste Tragkörper, im Bereich der Kontaktierungsstelle mittels wenigstens einem elastisch federnden Verbindungsmittel, vorzugsweise einer Feder, insbesondere einer Metallfeder, vor allem einer U-Feder oder Z-Feder, mit dem zweiten Messfühler und/oder dem Halteelement verbunden ist. Dadurch kann eine genaue Auflage des ersten Messfühlers auf der Heizfläche erreicht werden.

[0022] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elastisch federnden Verbindungsmittel thermisch stabil mit dem ersten Messfühler, dem zweiten Messfühler und/oder dem Halteelement verbunden sind, insbesondere mittels Schrauben und/oder Nieten. Dadurch kann sichergestellt werden, dass such bei den dauerhaft hohen Temperaturen im Raum zwischen Heizfläche und Wärmequelle die elastisch federnden Verbindungsmittel fest verbunden sind.

[0023] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Messfühler im Bereich der Kontaktierungsstelle eine stufenförmige Absenkung aufweist, welche tiefer ist als die Mittel der thermisch stabilen Verbindung, wobei bei vollständig in der Aufnahme des Halteelements angeordnetem ersten Messfühler die erste Widerstandbahn im Wesentlichen parallel zur zweiten Widerstandsbahn angeordnet ist. Dadurch kann auch bei Verwendung von Schrauben oder Nieten eine möglichst plane Auflage des ersten Messfühlers auf der Heizfläche sichergestellt werden, da die Nietenköpfe nicht auf der Heizfläche aufliegen.

[0024] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Tragkörper im Bereich der stufenförmigen Absenkung mehrteilig ausgeführt ist. Dadurch kann ein besonders einfacher Tragkörper gebildet werden.

[0025] Eine andere mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass ein im Wesentlichen winkelförmiger Haltebügel vorgesehen ist, welcher mit dem zweiten Messfühler und/oder dem Halteelement verbunden, insbesondere vernietet oder verschraubt, ist. Dadurch kann eine einfache und flexible Anbindung an die Umgebung bzw. den Heizraum oder den Ofen geschaffen werden.

[0026] Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Betriebslage die erste Widerstandsbahn plan auf der Heizfläche aufliegt und/oder im Wesentlichen plan aufliegt und einen durch die Köpfe der Nieten bedingten Keilspalt einschließt. Dadurch wird eine möglichst direkte Kopplung des ersten Messfühlers mit der Heizfläche erreicht und eine möglichst akkurate Temperaturanzeige.

[0027] Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der Haltebügel eine Aufnahme, insbesondere eine Einschubaufnahme, für den zweiten Messfühler aufweist. Dadurch kann der zweite Messfühler einfach aufgenommen und gegebenenfalls ausgetauscht werden.

[0028] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine, in Gebrauchslage vertikale Fläche des Haltebügels ein vertikal verlaufendes Langloch aufweist zur Montage und Justage. Dadurch ist eine einfache Montage und Justage der Messfühleranordnung möglich.

[0029] Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen besonderes bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung in axonometrischer Darstellung;

Fig. 2 eine Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Seitenriss;

Fig. 3 eine Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Kreuzriss;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung in axonometrischer Darstellung;

Fig. 5 eine Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Seitenriss;

Fig. 6 eine Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Kreuzriss;

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung in axonometrischer Darstellung;

Fig. 8 eine Ausführungsform gemäß Fig. 7 im Seitenriss;

Fig. 9 eine Ausführungsform gemäß Fig. 7 im Kreuzriss;

Fig. 10 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung in axonometrischer Darstellung;

Fig. 11 eine Ausführungsform gemäß Fig. 10 im Seitenriss;

Fig. 12 eine Ausführungsform gemäß Fig. 10 im Kreuzriss;

Fig. 13 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung im Seitenriss;

Fig. 14 eine Ausführungsform gemäß Fig. 13 im Kreuzriss;

Fig. 15 eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messfühleranordnung in axonometrischer Darstellung;

Fig. 16 eine Ausführungsform gemäß Fig. 15 im Seitenriss;

Fig. 17 eine Ausführungsform gemäß Fig. 15 im Kreuzriss;

Fig. 18 eine weitere Ausführungsform im Kreuzriss;

Fig. 19 eine Messfühleranordnung mit einer Wärmequelle in axonometrischer Darstellung;

Fig. 20 eine Anordnung gemäß Fig. 19 im Kreuzriss;

Fig. 21 eine mögliche Ausführungsform eines ersten Messfühlers in Draufsicht;

Fig. 22 eine weitere Ausführungsform eines ersten Messfühlers in Draufsicht; und

Fig. 23 eine weitere Ausführungsform eines ersten Messfühlers in Draufsicht;

[0030] Die Fig. 1 bis 23 zeigen verschiedene Ausführungsformen bzw. Details unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsformen einer Messfühleranordnung zur Ermittlung der Temperaturverhältnisse im Bereich einer von einer Wärmequelle 16 erwärmten Heizfläche 15, wie z.B. einer Glaskeramik Heizplatte, welche zwischen der Wärmequelle 16 und der Heizfläche 15 im Wesentlichen parallel zur Heizfläche 15 angeordnet ist, wobei die Messfühleranordnung einen ersten Messfühler 1 umfasst, welcher einen ersten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem ersten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige erste Widerstandbahn 23 umfasst, und die erste Widerstandsbahn 23 des ersten Messfühlers 1 der Heizfläche 15 zugewandt ist und außerhalb eines temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle 8 elektrisch kontaktiert ist, wobei wenigstens ein zweiter Messfühler 2 vorgesehen ist, welcher einen zweiten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem zweiten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige zweite Widerstandbahn umfasst, welche außerhalb des temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle 8 elektrisch kontaktiert ist, und die zweite Widerstandsbahn des zweiten Messfühlers der Wärmequelle 16 zugewandt ist.
Die bevorzugten Ausführungsformen weisen einen zumindest äquivalenten Aufbau auf. Ein erster Messfühler 1 ist derart angeordnet, dass dieser bei eingebauter Messfühleranordnung möglichst plan und direkt auf der Unterseite eines Heizfläche 15 zu liegen kommt. Bevorzugt ist der Einsatz in Verbindung mit Glaskeramikflächen bei Küchenherden vorgesehen. Die bevorzugten Abmessungen richten sich daher nach dem Einsatz bei derartigen Herden.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen, wie etwa eine in Fig. 21 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass die erste Widerstandbahn 23 und/oder die zweite Widerstandbahn eine Mäanderform aufweisen, und vorzugsweise in Dickschicht-Technik ausgeführt sind. Es kann jede Art einer Mäanderform vorgesehen sein. Durch die Form des Mäanders kann der Bereich welcher besonders sensitiv temperaturaufgelöst werden soll festgelegt werden. Es kann auch kein Mäander vorgesehen sein. Anstatt Dickschichttechnik, welche bevorzugt im Siebdruckverfahren hergestellt wird, kann auch Dünnschichttechnik oder ein anderes Verfahren angewandt werden.

[0031] Es kann vorgesehen sein, dass der erste Messfühler 1 und/oder der zweite Messfühler 2 im Wesentlichen baugleich ausgeführt sind, wodurch sich eine besondere Einsparung hinsichtlich der Teilevielfalt ergibt. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der zweite Messfühler 2 größer als der erste Messfühler 1 ausgeführt ist, wodurch dieser den ersten Messfühler 1 gegen die Strahlungswärme der Wärmquelle abschattet. Dies wird noch positiv unterstützt, wenn der zweite Messfühler 2 strahlungsabsorbierend ausgeführt ist.
Der Temperaturmessbereich kann weiters dadurch angepasst werden, dass die erste Widerstandbahn 23 und/oder die zweite Widerstandbahn zwischen der Kontaktierungsstelle 8 und dem temperatursensitiven Bereich einen größeren, insbesondere einen doppelten, Querschnitt 23a aufweisen als im temperatursensitiven Bereich. Größerer Querschnitt bedeutet geringerer Widerstand und geringere Temperatursensitivität, was im Randbereich durchaus gefragt sein kann.
Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität kann vorgesehen sein, dass sich die Messfühleranordnung gegen das freie, von der Kontaktierungsstelle 8 abgekehrte Ende hin verjüngen. Dies ist bei den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der Fall. Dadurch wird auch nur ein geringer Teil der Wärmequelle 16 gegenüber der Heizfläche 15 abgeschattet. Zusätzlich kann dieser Effekt dadurch unterstützt werden, dass die Messfühleranordnung im Bereich der Kontaktierungsstelle 8 einen aufgeweiteten Bereich 25 aufweist, wobei der Übergang zum übrigen, schmäleren Bereich 24 der Messfühleranordnung, vorzugsweise konkav, ausgerundet ist.

[0032] Mittels der Länge der Widerstandsbahnen kann die Temperatursensitivität angepasst werden. Daher kann es für eine hohe Temperatursensitivität vorteilhaft sein, wenn die Länge der ersten Widerstandbahn 23 und/oder der zweiten Widerstandbahn im temperatursensitiven Bereich wenigstens 200mm beträgt.

[0033] Die Widerstandsbahnen müssen dauerhaft unter stark wechselnden thermischen Bedingungen sicher elektrisch kontaktiert werden. Dabei hat es sich als besonders Vorteilhaft erwiesen, wenn zur Kontaktierung der ersten Widerstandbahn 23 und/oder der zweiten Widerstandbahn wenigstens ein Kontaktierungsstück aus elastisch federndem Material vorgesehen ist, welches mit dem Tragkörper verbunden, vorzugsweise vernietet ist.

[0034] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Widerstandsbahn 23 des ersten Messfühlers 1 und/oder des zweiten Messfühlers 2 mit einer geschlossen, thermisch leitenden Passivierschicht isoliert ist. Eine derartige Passivierschicht kann, sofern diese dick genug ausgeführt ist auch eventuelle Unebenheiten, wie beispielsweise Schraubenköpfe und/oder Nieten 6, 7 verdecken bzw. verhüllen und dergestalt zu einer besseren Planlage vor allem des ersten Messfühlers 1, vor allem an der Heizfläche 15 beitragen.

[0035] Da der erste Messfühler 1 von der Wärmequelle 16 beeinflusst wird, ist es vorteilhaft diesen gegenüber der Wärmequelle 16 zu isolieren. Daher kann es vorteilhaft sein, dass zwischen dem ersten Messfühler 2 und dem zweiten Messfühler 3 ein Halteelement 3, 4 angeordnet ist. Dieses Halteelement 3, 4 kann als Bügel und/oder wannenförmig ausgeführt sein, wobei vorzugsweise in dem vom Bügel aufgespannten Raum und/oder in der Wanne 4 ein Isoliermaterial angeordnet ist. Das Halteelement 3, 4 kann aus jedem thermisch stabilen Material, vorzugsweise Keramik oder rostfreier Stahl, ausgeführt sein. Durch Verstärkungsrillen 13, welche im Boden der Wanne 4 angeordnet sind, werden Hohlräume 14 gebildet, welche der Isolation dienen, wie in Fig. 18 dargestellt.

[0036] Das Anpressen des ersten Messfühlers 1 an die Heizfläche 15 wird auf einfache Weise durch eine sich gegen den ersten Messfühler 1 abstützende Federzunge 11, 12 unterstützt, welche an dem zweiten Messfühler 2 und/oder dem Halteelement 3, 4 angeordnet ist. Eine derartige Anordnung ist etwa in den Fig. 13 bis 17 dargestellt.

[0037] Der zweite Messfühler 2 ist zumindest bereichsweise mit dem Halteelement 3, 4 verbunden. Vorzugsweise liegt dieser Plan an dem Haltelement 3, 4 an.

[0038] Das Halteelement 3, 4 weist vorzugsweise die Form eines trapezförmigen Rahmens auf oder einer Wanne 4, wobei die Wanne 4 einen trapezförmigen oder rechteckigen Grundriss aufweisen kann und die Unterseite und die Innenseite der Wanne 4 vorzugsweise planparallele Platten sein können. Dadurch schmiegen sich die Messfühler 1, 2 besonders gut und vorteilhaft an das Haltelement 3 an. Bevorzugt weist das Halteelement 3, 4 eine Aufnahme für den ersten Messfühler 1 auf. Dies kann sowohl bei der Ausführung als Rahmen als auch bei der als Wanne 4 vorgesehen sein.

[0039] Da es für die Erfindung vorteilhaft ist, wenn der erste Messfühler 1 möglichst plan an der Heizfläche 15 anliegt, kann es vorgesehen sein, dass der erste Messfühler 1, insbesondere der erste Tragkörper, im Bereich der Kontaktierungsstelle 8 mittels wenigstens einem elastisch federnden Verbindungsmittel, vorzugsweise einer Feder 5, insbesondere einer Metallfeder, vor allem einer U-Feder oder Z-Feder, mit dem zweiten Messfühler 2 und/oder dem Halteelement 3, 4 verbunden ist.

[0040] Um die elastisch federnden Verbindungsmittel sicher und dauerhaft mit dem ersten Messfühler 1, dem zweiten Messfühler 2 und/oder dem Halteelement 3, 4 zu verbinden, sind bevorzugt thermisch stabile Verbindungsmittel vorgesehen, insbesondere Schrauben und/oder Nieten 6, 7. Vor allem ist vorgesehen Nieten zu verwenden, da diese dauerhaft fest sind, thermisch stabil, billig und automatisch montiert werden können.

[0041] Bei der Verwendung von Nieten 6, 7 oder auch von Schrauben oder Ähnlichem kann es vorkommen, dass Köpfe von Schrauben und/oder Nieten 6, 7 über die Oberfläche des ersten Messfühlers 1 hinausragen würden und dadurch dessen Planlage verhindern. Es kann bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dies zu akzeptieren. Dabei wird durch die Köpfe der Nieten 6, 7 ein Keilspalt gebildet. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der erste Messfühler 1 möglichst plan auf der Heizfläche 15 aufliegt. Dies kann wie bereits dargelegt durch Beschichten der Oberfläche mit einer thermisch leitenden Passivierschicht erfolgen, wobei die thermisch leitende Passivierschicht auch die Köpfe der Schrauben und Nieten 6, 7 verdeckt. Es kann jedoch anstatt bzw. zusätzlich dazu vorgesehen sein, dass der erste Messfühler 1 im Bereich der Kontaktierungsstelle 8 eine stufenförmige Absenkung aufweist, welche tiefer ist als die Mittel der thermisch stabilen Verbindung, wobei bei vollständig in der Aufnahme des Halteelements 3, 4 angeordnetem ersten Messfühler 1 die erste Widerstandbahn 23 im Wesentlichen parallel zur zweiten Widerstandsbahn angeordnet ist. Durch die stufenförmige Absenkung kann der erste Messfühler 1 plan auf der Heizfläche 15 aufliegen ohne das dies durch die Köpfe der Nieten 6, 7 behindert würde. Um einen ersten Messfühler 1 möglichst einfach aufzubauen, kann es vorgehen sein, dass der erste Tragkörper im Bereich der stufenförmigen Absenkung mehrteilig ausgeführt ist. Dadurch kann der messtechnisch wichtige Teil als planer Teil ausgeführt sein, welcher mit einem weiteren Teil verbunden ist, und dadurch eine Stufe bildet, wie dies etwa in den Fig. 7 und 9 dargestellt ist.

[0042] Zur Montage und Justage innerhalb einer durch eine Wärmequelle 16 und eine Heizfläche 15 gebildeten Heizraum ist bevorzugt ein im Wesentlichen winkelförmiger Haltebügel 9 vorgesehen, welcher mit dem zweiten Messfühler 2 und/oder dem Halteelement 3, 4 verbunden, insbesondere vernietet oder verschraubt, ist. Sofern der Haltebügel 9 mit dem Halteelement 3, 4 verbunden ist, kann bei besonders bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen sein, dass der Haltebügel 9 eine Aufnahme, insbesondere eine Einschubaufnahme, für den zweiten Messfühler 2 aufweist, wodurch ein zweiter Messfühler besonders einfach appliziert werden kann. Zur Montage und Justage, ist vorzugsweise ein vertikal verlaufendes Langloch 10 in einer in Gebrauchslage vertikalen Fläche des Haltebügels 9 vorgesehen.

[0043] Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen, vorgesehen sein kann.

Ansprüche

1. Messfühleranordnung zur Ermittlung der Temperaturverhältnisse im Bereich einer von einer Wärmequelle (16) erwärmten Heizfläche (15), wie z.B. einer Glaskeramik Heizplatte, welche zwischen der Wärmequelle (16) und der Heizfläche (15) im Wesentlichen parallel zur Heizfläche (15) angeordnet ist, wobei die Messfühleranordnung einen ersten Messfühler (1) umfasst, welcher einen ersten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem ersten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige erste Widerstandbahn (23) umfasst, und die erste Widerstandsbahn (23) des ersten Messfühlers (1) der Heizfläche (15) zugewandt ist und außerhalb eines temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle (8) elektrisch kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Messfühler (2) vorgesehen ist, welcher einen zweiten Tragkörper, insbesondere umfassend Keramik, und wenigstens eine auf dem zweiten Tragkörper angeordnete temperaturabhängige zweite Widerstandbahn umfasst, welche außerhalb des temperatursensitiven Bereichs an einer Kontaktierungsstelle (8) elektrisch kontaktiert ist, und die zweite Widerstandsbahn des zweiten Messfühlers der Wärmequelle (16) zugewandt ist.

2. Messfühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandbahn (23) und/oder die zweite Widerstandbahn eine Mäanderform aufweisen, und vorzugsweise in Dickschicht-Technik ausgeführt sind.

3. Messfühleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Messfühler (1) und/oder der zweite Messfühler (2) im Wesentlichen baugleich ausgeführt sind oder dass der zweite Messfühler (2) größer als der erste Messfühler (1) ausgeführt ist.

4. Messfühleranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messfühler (2) strahlungsabsorbierend ausgeführt ist.

5. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandbahn (23) und/oder die zweite Widerstandbahn zwischen der Kontaktierungsstelle (8) und dem temperatursensitiven Bereich einen größeren, insbesondere einen doppelten, Querschnitt (23a) aufweisen als im temperatursensitiven Bereich.

6. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messfühleranordnung zur Verbesserung der mechanischen Stabilität gegen das freie, von der Kontaktierungsstelle (8) abgekehrte Ende hin verjüngt.

7. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfühleranordnung im Bereich der Kontaktierungsstelle (8) einen aufgeweiteten Bereich (25) aufweist, wobei der Übergang zum übrigen, schmäleren Bereich (24) der Messfühleranordnung, vorzugsweise konkav, ausgerundet ist.

8. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der ersten Widerstandbahn (23) und/oder der zweiten Widerstandbahn im temperatursensitiven Bereich wenigstens 200mm beträgt.

9. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontaktierung der ersten Widerstandbahn (23) und/oder der zweiten Widerstandbahn wenigstens ein Kontaktierungsstück aus elastisch federndem Material vorgesehen ist, welches mit dem Tragkörper verbunden, vorzugsweise vernietet ist.

10. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsbahn (23) des ersten Messfühlers (1) und/oder des zweiten Messfühlers (2) mit einer geschlossen, thermisch leitenden Passivierschicht isoliert ist.

11. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Messfühler (2) und dem zweiten Messfühler (3) ein Halteelement (3, 4) angeordnet ist.

12. Messfühleranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (3, 4) als Bügel und/oder wannenförmig ausgeführt ist, wobei vorzugsweise in dem vom Bügel aufgespannten Raum und/oder in der Wanne (4) ein Isoliermaterial angeordnet ist.

13. Messfühleranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden der Wanne (4) Verstärkungsrillen (13) umfasst, wobei die dadurch gebildeten Hohlräume (14) der Isolation dienen.

14. Messfühleranordnung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Messfühler (2) und/oder dem Halteelement (3, 4) eine, sich gegen den ersten Messfühler (1) abstützende Federzunge (11, 12) angeordnet ist.

15. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messfühler (2) zumindest bereichsweise mit dem Halteelement (3, 4) verbunden ist, und/oder dass das Halteelement (3, 4) eine Aufnahme für den ersten Messfühler (1) aufweist.

16. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Messfühler (1), insbesondere der erste Tragkörper, im Bereich der Kontaktierungsstelle (8) mittels wenigstens einem elastisch federnden Verbindungsmittel, vorzugsweise einer Feder (5), insbesondere einer Metallfeder, vor allem einer U-Feder oder Z-Feder, mit dem zweiten Messfühler (2) und/oder dem Halteelement (3, 4) verbunden ist.

17. Messfühleranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch federnden Verbindungsmittel thermisch stabil mit dem ersten Messfühler (1), dem zweiten Messfühler (2) und/oder dem Halteelement (3, 4) verbunden sind, insbesondere mittels Schrauben und/oder Nieten (6, 7).

18. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Messfühler (1) im Bereich der Kontaktierungsstelle (8) eine stufenförmige Absenkung aufweist, welche tiefer ist als die Mittel der thermisch stabilen Verbindung, wobei bei vollständig in der Aufnahme des Halteelements (3, 4) angeordnetem ersten Messfühler (1) die erste Widerstandbahn (23) im Wesentlichen parallel zur zweiten Widerstandsbahn angeordnet ist.

19. Messfühleranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Tragkörper im Bereich der stufenförmigen Absenkung mehrteilig ausgeführt ist.

20. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen winkelförmiger Haltebügel (9) vorgesehen ist, welcher mit dem zweiten Messfühler (2) und/oder dem Halteelement (3, 4) verbunden, insbesondere vernietet oder verschraubt, ist.

21. Messfühleranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Betriebslage die erste Widerstandsbahn (1) plan auf der Heizfläche (15) aufliegt und/oder im Wesentlichen plan aufliegt und einen durch die Köpfe der Nieten (6, 7) bedingten Keilspalt einschließt.

22. Messfühleranordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebügel (9) eine Aufnahme, insbesondere eine Einschubaufnahme, für den zweiten Messfühler (2) aufweist.

23. Messfühleranordnung nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine, in Gebrauchslage vertikale Fläche des Haltebügels (9) ein vertikal verlaufendes Langloch (10) aufweist, zur Montage und Justage.

Zeichnung